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储能技术大神——崔屹当选美国科学院院士!

2022-05-05 08:54来源:北极星储能网整理关键词:崔屹固态电池锂电池收藏点赞

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5月3日,美国科学院公布增选120名院士与30名外籍院士名单。斯坦福大学能源研究中心主任、崔屹教授获选2022届美国科学院院士。

崔屹教授致力于提高锂电池寿命和安全性,开发高性能锂金属电池、锂硫电池和大规模储能技术,并进一步开拓了冷冻电镜在能源材料领域的应用,开发了一系列能源转化电催化技术。

首次发现硅纳米线可以显著提高锂离子电池的性能,发展了十几代锂电池负极材料,厘清了制约电池性能、寿命与安全性的关键机制。积极探索了锂硫电池,锂金属电池,固态电池等前沿电池技术,发展了一系列新型电解质,SEI,正极材料。并因此创建了Amprius公司,研发出目前世界上能量密度最高的可充电电池。

锂离子电池存在发生爆炸和着火等安全问题,是制约电动汽车行业发展的核心因素之一。2020年,崔屹教授和郑州大学金阳等人开发了一种高灵敏度的氢气检测方法,通过H2气体的选择性捕捉,实时监测电池中的锂枝晶生长情况,为预防锂电池爆炸和起火的安全保障提供了绝佳的策略。

同样是2020年,崔屹团队研究的低成本镍氢电池突破性进展,目前实现成本低至1美分每度电,几乎不需要维护成本,寿命长达30年,为大规模电网储能提供了全新的解决方案。并因此创建EnerVenue公司,致力于实现大规模储能电池技术的产业化。

电网储能是解决风电、光电等波动性、间歇性问题,进而促进新能源发展和构建智能电网的关键技术。目前,电网储能亟需高安全性、低成本、高性能的新一代电池。有鉴于此,2020年清华大学伍晖副教授、郑州大学金阳副教授和斯坦福大学崔屹教授联合提出了一种电网储能电池新方案,一种新型的高性能熔融锂-黄铜/氯化锌电池,单体电池成本仅约16 $/kWh,在电网储能领域应用潜力大。通过在正极使用黄铜粉实现了低成本氯化锌正极的稳定运行。成功组装并运行了1 Wh级别的熔融锂-黄铜/氯化锌全电池。

此外,2020年,崔屹课题组揭示了硫的物理形态,为锂硫电池提供了新的认知。锂硫电池中元素态硫S8的熔点为 115°C,室温下一般以固态形式存在。而近期有研究指出,在电化学电池中,元素硫能够在过冷条件下保持液态。崔屹教授课题组通过原位研究,考察了液态硫可能对锂硫电池产生的影响,发现在相同的充电时间段内,液体(过冷)和固体单质硫的面容量具有极大差异。

2020年还提出了海水提锂颠覆性新技术。在未来几十年中,对锂元素的需求将急剧增加。海水中的锂含量超过2000亿吨,是陆地矿石和卤水资源总和的5000倍。针对海水里极低的锂/钠比,崔屹教授联合朱棣文、刘翀等人开发了一种脉冲静置和脉冲静置-反向脉冲静置电化学方法来降低插层过电势,实现了从真实的海水中以1:1的Li: Na摩尔比回收Li,相当于1.8 × 104的选择性。对于有较高的初始Li/Na比(1.6×10-3)的湖水,此方法实现了超过50:1的Li:Na的回收率。

此外,基于其原创的技术,他还创办了致力于发展纳米纤维空气净化的4C Air公司,和发展水净化和智能织物等新科技的EEnotech公司。

崔屹1998年毕业于中国科学技术大学应用化学专业,2002年获得哈佛大学博士学位。之后,跟随加州大学伯克利分校的Paul Alivisatos教授开展博士后工作,并在2005年成为斯坦福材料科学与工程学院助理教授,2010年擢升为副教授并获得终身教职。2016年晋升为正教授。目前,崔屹博士现任斯坦福大学材料科学与工程系教授,主要致力于用于能源和环境可持续发展领域的新材料研究,是《纳米学报》(《Nano Letters》)执行主编,同时也是由美国能源部投资二千五百万美金的湾区光伏联盟的联合主任、投资五千万美元的电池联盟的联合主任,崔屹教授曾荣获2001年纳米技术卓越毕业生奖、2003年米勒研究奖、2004年《MIT技术评论》杂志评选100位“世界顶尖青年发明家”、2010年斯隆研究奖、2013年IUPAC新型材料及其合成杰出奖、2017年Blavatnik青年科学大奖之工程技术奖。他是美国科学促进会会士(2020)、美国材料学会会士(2016)、英国皇家化学学会会士(2015)、电化学学会会士(2018)。

截止2022年5月3日,美国科学院有院士2512名、外籍院士517名,其中约200位院士是诺贝尔奖获得者。

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